無線預(yù)付費(fèi)電表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

時(shí)間：2025-01-10作者：安科瑞電氣股份有限公司瀏覽：132

無線預(yù)付費(fèi)電表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘 要： 針對(duì)目前市場(chǎng)上普遍以IC卡作為售電介質(zhì)的預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)存在的問題，介紹了一 種新型的無線預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)及其構(gòu)成，并給出了整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的完整方案。整個(gè)系統(tǒng)包括用戶終端和電力管理系統(tǒng)端，它們之間通過雙工通信可以將用戶用電信息和管理系統(tǒng)端相關(guān)的電價(jià)改革信息以及分時(shí)段計(jì)費(fèi)信息及時(shí)進(jìn)行相互通信。用戶可以通過用戶終端方便地進(jìn)行充值和查詢等。

關(guān)鍵詞：無線預(yù)付費(fèi)電表，預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)，IC卡電表，雙工通信

一前言

目前,民用照明用電和工業(yè)用電大多采用傳統(tǒng)的感應(yīng)式電度表計(jì)量,用電管理方法為人工抄表,記錄每月用電量，“先用電，后交費(fèi)”。隨著用電量的不斷增加,這種電能計(jì)量管理方法顯示出許多缺點(diǎn)，集中表現(xiàn)在:人工抄表難，勞動(dòng)強(qiáng)度大,浪費(fèi)人力物力財(cái)力；電費(fèi)收取難，用戶“先用電”意味著電業(yè)管理部門須預(yù)付 巨額的電費(fèi)，已用電費(fèi)的按時(shí)收取受諸多因素的影響， 給管理部門帶來經(jīng)濟(jì)損失；防偷盜電難,傳統(tǒng)電表由于自身的原理和結(jié)構(gòu),給盜電者以可乘之機(jī)。

隨著國(guó)家電力體制改革的進(jìn)行和公眾對(duì)電力消費(fèi)的需求越來越高，落后的售電管理方式亟待改變。隨著嵌入式系統(tǒng)和VLSI的快速發(fā)展，人們提出了多種智能化用電管理系統(tǒng),以改變傳統(tǒng)售電方式存在的問題。

本文首先介紹目前市場(chǎng)上的智能化用電管理系統(tǒng)存在的問題，提出一種新型無線預(yù)付費(fèi)電表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和設(shè)計(jì)方法，本系統(tǒng)利用無線藍(lán)牙技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)用電管理的自動(dòng)化和信息化。

二目前市場(chǎng)上智能化用電管理系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)

智能化用電管理系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)為控制**，改變傳統(tǒng)“先用電,后付費(fèi)”的用電模式，實(shí)行“先購電，后用電”的管理辦法，供電管理部門可以免除人工抄表，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，解決收費(fèi)難的問題，節(jié)省大量的資 金，并可有效防止反轉(zhuǎn)分流等盜電現(xiàn)象，從而具有一 定的防偷盜電功能。通過電子鑰匙作為傳輸媒介，可以及時(shí)掌握用電信息，實(shí)現(xiàn)控制統(tǒng)計(jì)報(bào)表的自動(dòng)化管理。

目前，國(guó)內(nèi)采用的是IC卡作為售電介質(zhì)的預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)。這種電表可以避免因人工入戶抄表多戶共用一表帶來的各種問題。但I(xiàn)C卡電表存在以下問題:抗干擾能力差，特別是開放的讀寫窗口，易受外界攻擊;IC卡電表被攻擊造成控制系統(tǒng)失效后，很難*認(rèn)定,*發(fā)生用電 ** ;價(jià)格高，壽命短，綜合效益差，使用風(fēng)險(xiǎn)大;難以適應(yīng)電價(jià)變動(dòng)的要求。



由于IC卡電表系統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)釆集終端*遭受攻擊,使得數(shù)據(jù)終端器*出現(xiàn)工作故障，如造成閥門打開而造成巨大損失等。因此，決定:在“一戶一表”改造工程中不宜選用IC卡電能表。

由于目前預(yù)付費(fèi)電表存在的問題,本文提出一款采用封閉的數(shù)據(jù)采集終端和全雙工通信方式的無線預(yù)付費(fèi)電表，以克服目前智能化預(yù)付費(fèi)電表的不足。

三無線預(yù)付費(fèi)電表系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

無線預(yù)付費(fèi)電表系統(tǒng)分為軟硬件兩個(gè)部分。軟件主要是預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)軟件，硬件包括PC電話線路或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)管理端數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器終端數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器無線預(yù)付費(fèi)電表。PC管理端數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器置于電力部門，無線數(shù)據(jù)終端調(diào)制解調(diào)器無線預(yù)付費(fèi)電表屬于用戶。

無線預(yù)付費(fèi)電表可以完成將電表的電度數(shù)電流電壓等數(shù)據(jù)通過無線方式**。用戶家中放置終端數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)的有效接收，同時(shí)，終端數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器可以通過電話線或電力網(wǎng)與預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)有效通信。

當(dāng)用戶通過電話線或**電力網(wǎng)進(jìn)行撥號(hào)聯(lián)網(wǎng)后，用戶按照管理系統(tǒng)的需要設(shè)置用戶名和密碼后，就可以將管理權(quán)限交給終端數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器，終端數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器通過電話線或**電力網(wǎng)完成與管理端數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器的通信，根據(jù)預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 實(shí)現(xiàn)充值查詢等功能。本系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1無線預(yù)付費(fèi)電表系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖

3.1 無線預(yù)付費(fèi)電表設(shè)計(jì)

無線預(yù)付費(fèi)電表的設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。

圖2無線預(yù)付費(fèi)電表的設(shè)計(jì)框圖

機(jī)心釆用通用的電表機(jī)心，通過傳感器將電壓電度數(shù)電流等參數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過A/D變換將數(shù)據(jù)送到單片機(jī)中，單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,LED（發(fā)光二極管）顯示用戶累計(jì)用電和剩余電量，EEPR0M主要存放用戶的電表信息，包括用戶充值記錄用戶余額累計(jì)用電量剩余電量用戶名和密碼等。當(dāng)系統(tǒng)正常工作時(shí)，單片機(jī)驗(yàn)證用戶名密碼和用戶余額,滿足供電條件就打開供電閥門開關(guān)，不滿足供電條件就關(guān)閉供電閥門開關(guān)，同時(shí)可以按照程序設(shè)置,在規(guī)定時(shí)間段將無線預(yù)付費(fèi)電表中的數(shù)據(jù)信息通過無線收發(fā)模塊發(fā)送到用戶終端數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器中?；蛘卟捎糜脩艚K端數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器發(fā)送控制命令,然后由無線預(yù)付費(fèi)電表將數(shù)據(jù)信息傳送到用戶終端數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器。

3.2 預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)主要由PC管理端數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器組成。計(jì)算機(jī)在系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)庫的支持下，負(fù)責(zé)有關(guān)信息的處理存儲(chǔ)和顯示。這些信息包括:用戶信息（用戶名和密碼）用戶購電信息系統(tǒng)總的售電信息配置信息等。

用戶通過電話線或電力網(wǎng)與預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)之間建立通信，用戶輸入用戶名和密碼通過預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)的安全驗(yàn)證,用戶端的終端調(diào)制解調(diào)器與預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)建立通信,將用戶的用電信息傳送到預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，建立用戶用電信息數(shù)據(jù)庫。

用戶需要對(duì)電表充值時(shí)，可通過購買電力部門發(fā) 行的充值卡或銀行卡的方式,通過系統(tǒng)安全驗(yàn)證后，將需要充值的金額信息通過電話線或電力網(wǎng)傳送到預(yù)付費(fèi)售電管理系設(shè)計(jì)統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)庫中，預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)通過用戶終端調(diào)制解調(diào)器，將用戶充值信息通過無線信道發(fā)送到用戶無線預(yù)付費(fèi)電表的EEPR0M中存儲(chǔ)，完成對(duì)用戶電表的充值過程。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用類似目前201電話卡和手機(jī)充值卡業(yè)務(wù)的方法。

3.3 系統(tǒng)特色和節(jié)能增效

a）通過預(yù)付費(fèi)售電管理系統(tǒng)和用戶端調(diào)制解調(diào)器,將新電價(jià)或分時(shí)電價(jià)存儲(chǔ)在用戶電表的EEP0M中，可以隨時(shí)較新電價(jià)信息，當(dāng)電價(jià)調(diào)整時(shí)，無線預(yù)付費(fèi)電表根據(jù)新電價(jià)信息進(jìn)行電費(fèi)結(jié)算，避免由于電價(jià)變動(dòng)引起的用戶與供電部門之間的矛盾。

b）實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)抄表收費(fèi)，不僅節(jié)省了大量人力物力，而且抄錄的數(shù)據(jù)更多較準(zhǔn)確較便于利用。 例如根據(jù)無線預(yù)付費(fèi)電表反饋的數(shù)據(jù)信息，供電部門可以及時(shí)了解用戶的用電和購電情況，同時(shí)，供電部門可以根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫確定某一片區(qū)用戶的用電情況， 適當(dāng)?shù)貙?duì)電網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整。

c）在我國(guó)，電能向來都是先用電后付費(fèi),*造成拖欠電費(fèi)抗交電費(fèi)等弊端，嚴(yán)重制約了電力工業(yè)的發(fā)展。要根本解決上面問題，須改用先交費(fèi)后用電原則，使電能成為真正的商品，為電力工業(yè)的發(fā)展提供可靠的資金**。

d）分時(shí)計(jì)費(fèi)制度的推廣是用經(jīng)濟(jì)杠桿調(diào)節(jié)負(fù)荷，從而有效提高電力設(shè)備的利用率，無線預(yù)付費(fèi)電表能有效實(shí)現(xiàn)分時(shí)計(jì)電。

e）可以減少竊電引起的損失。由于無線預(yù)付費(fèi)電表采用整體化設(shè)計(jì)，沒有外部IC卡接口，同時(shí)，無線收發(fā)模塊釆用加密設(shè)置,安全性能可靠,能有效防止通過解密技術(shù)手段進(jìn)行的竊電行為。

四安科瑞預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)及現(xiàn)場(chǎng)硬件選型

4.1 概述

對(duì)于分布不同省地市或同地市不同區(qū)域的連鎖商業(yè)集團(tuán)百貨門店物業(yè)院校等業(yè)務(wù)分散，要求集中管理線上支付，低額提醒欠費(fèi)告警。但常規(guī)的本地插卡付費(fèi)本地預(yù)付費(fèi)并不能完全滿足客戶管理需求，預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。AcrelCloud-3200水電預(yù)付費(fèi)云平臺(tái)無縫集團(tuán)企業(yè)院校等分散布置的安科瑞DDSY/ADF系列電子式預(yù)付費(fèi)電能表閥控智能水表等，提供微信支付寶銀聯(lián)等可選的在線支付方式，大大方便了用戶充值圈存，提供預(yù)警和充值退費(fèi)電能消耗等記錄查詢，方便用戶和管理方的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和財(cái)務(wù)分析，提供先交費(fèi)后使用的管控機(jī)制，大大降低了管理部門的收費(fèi)成本。

4.2 應(yīng)用場(chǎng)所

（一）分布式商業(yè)

（二）連鎖門店

（三）物業(yè)管理企業(yè)

（四）分布式企業(yè)

（五）多分支院校

（六）智慧社區(qū)

4.3 平臺(tái)結(jié)構(gòu)

圖 3 遠(yuǎn)程閥控集抄系統(tǒng)整體架構(gòu)

4.4 平臺(tái)主要功能

1）遠(yuǎn)程抄表，云端躉售

抄表信息通過 ** 實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái)，快速便捷，免去人工抄表；財(cái)務(wù)集中管理，電量零售躉賣，支持一戶一電價(jià)，一戶一水價(jià)。

2）云端部署，在線支付

平臺(tái)云端統(tǒng)一部署，建設(shè)維護(hù)方便，軟件升級(jí)維護(hù)不再受到客戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的困擾，方便快速；客戶在線付費(fèi)圈存，省時(shí)省力省心。

3）金額預(yù)警

金額**限制預(yù)警，充值到賬信息提醒，支持短信微信APP推送等方式，及時(shí)通知商戶。

4）遠(yuǎn)程控制

根據(jù)管理需要，對(duì)管轄的任意一塊可控電表閥控水表，執(zhí)行保水保電關(guān)閥拉閘等一系列云端控制，支持相關(guān)參數(shù)設(shè)置，管理便捷。

5）能耗分析

用戶和管理員都可查詢權(quán)限范圍內(nèi)的預(yù)付費(fèi)表或管控表每天的用能狀況；可提供能耗分析+財(cái)務(wù)軌跡一體式綜合管理報(bào)表，包含用戶表的能耗財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)能耗和財(cái)務(wù)的期初期末值等數(shù)據(jù)。

6）手機(jī)APP，在線支付

系統(tǒng)可選配微信小程序或微信公眾號(hào)，實(shí)現(xiàn)**，在線支付購水購電，以及查詢操作。

7）統(tǒng)一第三方接口API

提供統(tǒng)一的第三方API或SDK開發(fā)接口，便于第三方平臺(tái)選擇數(shù)據(jù)接入或完全接管。

8）院校應(yīng)用支持

支持院校學(xué)生宿舍管理需求，滿足定時(shí)通斷控制惡性負(fù)載識(shí)別基礎(chǔ)免費(fèi)電量批量下發(fā)費(fèi)控和強(qiáng)控等應(yīng)用。

9）歷史記錄

所有低額預(yù)警欠費(fèi)告警遠(yuǎn)程控制充值圈存等均被記錄入日志，并供用戶篩選查詢。

4.5 設(shè)備選型

五 結(jié)束語

無線預(yù)付費(fèi)電表的推廣使用，符合飛速發(fā)展的電 力工業(yè)對(duì)電能的計(jì)量控制與管理的新要求，對(duì)于電力 系統(tǒng)的節(jié)能增效拉動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展起積極作用。




上述就是小編為你介紹的關(guān)于無線預(yù)付費(fèi)電表系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用的內(nèi)容，對(duì)此你還有什么不了解的，歡迎前來咨詢我們網(wǎng)站，我們會(huì)有技術(shù)人員為你講解。




關(guān)鍵詞：  預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)  智慧用電云平臺(tái)  電動(dòng)機(jī)保護(hù)模塊

編輯精選內(nèi)容：

為什么要使用無線預(yù)付費(fèi)電表 歡迎致電

無線預(yù)付費(fèi)電表優(yōu)勢(shì) 歡迎咨詢聯(lián)系

電動(dòng)機(jī)保護(hù)模塊的作用 歡迎咨詢

無線測(cè)溫裝置在變電站中的應(yīng)用

無線測(cè)溫裝置的原理及應(yīng)用

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